Протеин на основе компьютерных воспоминания


Компьютеры - Память Компьютера
BlackPoint13 | Просмотров: 359



Протеин на основе компьютерной памяти-концепция, в котором бактериальный белок под названием Бактериородопсин используется в разработке памяти для компьютеров. Он еще не полностью развился, но он предлагает широкие возможности, чтобы превратить нынешний уровень вычислительной. Здесь подробнее об этом. Способность молекулы в качестве коммутаторов компьютеру была одним из основных направлений научных исследований с середины прошлого века. Молекулярные переключатели, если станет реальностью, будет предлагать значительно сократить размеры оборудования, поскольку эти очень мелкие. Тогда можно предположить бимолекулярный компьютер о 1/20th Размер сегодняшний день полупроводниковые компьютеры. Хотя, до сих пор является несбыточной мечтой, использование гибридной технологии, в которой молекул и полупроводников объединить и разделить долг может быть возможным в ближайшем будущем. Такая технология позволит существенно увеличить размер компьютеров. Ученые уже оттачивавшие свое мастерство, и теперь пытаются применить свои знания, чтобы выявить лучших в этой области.

Несколько биологических молекул рассматриваются для использования в компьютерах, но бактериальный белок - Бактериородопсин (бр) вызвал большой интерес среди ученых. В последние несколько десятилетий, многие исследования проводились в нескольких лабораториях в Северной Америке, Европе, и Японии, и ученые стали успешными в создании прототипа параллельной обработки устройств, трехмерного воспоминания, и белка на основе нейронных сетей.

Бактериородопсин, легкой уборки бактериального белка, является основной ячейкой памяти белок, и является ключевым белком в хало бактериального фотосинтеза. Она действует как легкий приводом фото насоса. Под воздействием света, он транспортирует фотонов из полости бактериальной клетки в другую среду, меняет свой режим работы с фотосинтеза на дыхание, и преобразовывает световую энергию в химическую энергию, таким образом, могут быть использованы для обрамления воспоминаний белка. Он растет в соляных болотах, где температура может превышать 150 градусов по Фаренгейту в течение длительного периода времени, и концентрация соли составляет примерно шесть раз больше, чем морской воды. Выживание в такой среде предполагает, что этот белок выдерживают термические и фотохимические повреждения. При поглощении света, он генерирует химические и осмотический потенциал, который служит источником энергии. Кроме того, он обладает способностью образовывать тонкие пленки, которые обладают отличными оптическими характеристиками, и в долгосрочной перспективе обеспечивают устойчивость. Белок создает фотоэлектрических сигналов при конвертации фото, и может быть использовано в качестве оптической памяти. Кроме того, его можно приготовить в массовых количествах.

Интерес к этой бактериального белка восходит к началу семидесятых, когда Вальтер Stockenius из Университета Калифорнии, и Дитер Osterhelt Макса планка институт биохимии обнаружили, что этот белок проявлял необычные свойства при воздействии света, и вскоре ученые поняли его потенциал для использования в компьютерах. После этого последовала команда советских ученых во главе с Юрием в. Oschinivhove из Semyakin Института Биоорганической химии, которые выразили заинтересованность в проектах на этот белок называется 'проект Родопсина, предназначенный только для военного применения. Информация о достижениях этих проекта еще предстоит выявлено. Тем не менее, советские военные способны сделать микрофиш, фильмов из Бактериородопсина, известный как 'Биохром'.

Фото цикла Бактериородопсина

Он состоит из поглощающего свет компонента известного как хромофор, который поглощает световую энергию и вызывает ряд сложных внутренних структурных изменений на изменения оптической белка и электрических характеристик. Это явление известно как фото цикл.

Начальное состояние покоя молекулы называется 'бр'. Зеленый свет трансформирует первоначальный 'бр' состояния в промежуточное состояние "к". Далее " к " расслабляет, формирует еще одно промежуточное состояние 'м', а потом 'о' преобразует в другое промежуточное состояние 'Р', которое затем релаксирует в более стабильное состояние 'Q', то. Синий свет преобразует 'Q', то вернуться в исходное состояние 'бр'. Вот, идея в том, чтобы назначить любые два долгосрочного состояния на бинарных значений '0' и '1', хранить необходимую информацию.

Многие из бывших запоминающих устройств на основе Бактериородопсина может работать только при очень низкой температуре жидкого азота, где светоиндуцированного переключения между 'бр' и промежуточного состояния " к " может быть контролируемой. Эти устройства были гораздо быстрее, чем у обычных полупроводниковых устройств, поскольку они выставлены на скорости несколько триллионную секунды. Сегодня, большинство устройств на основе Бактериородопсина функционировать даже при комнатной температуре, переключение между 'бр' и других промежуточных стабильное состояние "М".

Если число молекул Бактериородопсина организованы в трехмерную мода, высокой скорости, высокой плотности, низкой себестоимостью воспоминания с широкими возможностями, который может обрабатывать большие объемы данных могут быть реализованы. Такие воспоминания предложить более чем 300-кратное улучшение в емкости над их двумерных аналогов. Операции чтения/записи на них могут быть выполнены при помощи цветных лазеров, которые фиксируются в таких точках, чтобы прямые лучи через требуемые точки в плоскости Куба. Такие кубики памяти должен быть исключительно однородным по своему составу, и должна быть однородной, чтобы достичь хороших результатов, так как избыток дефект молекул в одном конкретном регионе имеет тенденцию к искажению хранимой информации и отрисовать куб памяти бесполезно. Весь процесс сохранения или извлечения данных может осуществляться в несколько миллисекунд. Скорость этих воспоминаний зависит от количества кубов, работающими параллельно.

Извлечение сохраненных данных осуществляется в порядке, аналогичном для хранения информации, кроме того, что детектор изображения света, проходящего через куб памяти и чувств 1S и 0s. Здесь, свойством селективного поглощения красного света в промежуточном состоянии " о " полагаются. Детектор чувств люминесцентной энергии падающих на него и преобразует колебания оптической мощности в электрический ток, соответственно, разной.

Ассоциативная память, которая основана на голографическим свойства тонких пленок Бактериородопсина был разработан. Ассоциативной памяти позволяет снимать фотографии блоков данных в качестве входных данных, просканировать всю память независимо от центрального процессора для блока данных, который соответствует входу, и возвращает ближайший матч. Такие голографические тонких пленок позволяют несколько изображений, которые будут храниться в одном и том же сегменте памяти, что позволяет осуществлять одновременный анализ больших наборов данных. Однако, голограмм на основе этого белка не стираемая.

С быстрый произвольный доступ, высокая надежность и транспортабельность, воспоминания белок расширения мультимедийных возможностей компьютеров в значительной степени. Кроме того, преимущества оптических начисляться хранения данных в такой памяти. Огромный доступ к информации, манипулирования и хранения данных с минимальными затратами времени добавить к их надежности. В отличие от памяти на диске, где физический контакт с магнитной головкой, которая позволяет читать/записывать информацию, воспоминания протеин использовать лазерные лучи, что улучшает их жизнь с сокращением износа.

Исследователи внимательно следят за образом хранит человеческий мозг, получает и действует на информацию, чтобы создать биологический компьютер. Они пытаются дублировать функции информационного поиска путем ввода ее часть, или любой аспект, вместо того, чтобы указывать на адрес памяти. Хотя группа исследователей во главе с Робертом Бирге университета Suracuse, США, удалось разработать подобные, еще предстоит проделать большую работу, чтобы сделать полностью функционирующий компьютер с памятью, который имитирует человеческий мозг.


Комментарии


Ваше имя:

Комментарий:

ответьте цифрой: дeвять + пять =



Протеин на основе компьютерных воспоминания Протеин на основе компьютерных воспоминания